Интенсификации такого процесса достигается увеличением скорости газового потока и его турбулизацией.

Для интенсификации такого процесса необходимо увеличивать парциальное давление реагента А в газовой фазе (p_{A ,г}), что достигается увеличением скорости газового потока и его турбулизацией.

Влияние скорости химической реакции на скорость процесса можно установить на основе уравнения скорости диффузии реагентов в пограничном слое жидкости или газа, которые имеют вид:

уравнения скорости диффузии реагентов в пограничном слое жидкости или газа имеют вид:

(3.9)

Или

,

(3.10)

где r – инвариантная скорость химической реакции по В или по А; D – коэффициент молекулярной диффузии реагента А или В.

Слайд 3.19до. Далее Слайд 3.20 от.

Левая часть этих уравнений отражает общую скорость изменения концентрации В или А в любом элементарном объеме жидкой фазы. Первый член правой части уравнения характеризует скорость молекулярной диффузии реагента В и А в пограничном слое жидкости к поверхности контакта фаз, а второй член (r_A, r _В) – скорость химической реакции.

Для стационарного состояния, когда, например, д C _в /д τ = 0 в рассматриваемом случае процесс будет протекать в жидкой фазе в соответствии с уравнением:

При   д C _в /д τ = 0; процесс будет протекать в жидкой фазе в соответствии с уравнением:

,

(3.11)

из которого следует, чем выше скорость реакции, тем с большей скоростью протекает процесс диффузии реагента В в жидкой фазе. Другими словами, с повышением скорости химической реакции возрастает градиент концентрации реагента В в жидкой фазе, а это соответственно приводит в увеличению движущей силы процесса и к увеличению скорости абсорбции реагента А жидкой фазой.

В другом случае если скорость химической реакции и скорость диффузии соизмеримы, процесс, вероятно, протекает в смешанной области (рис. 3.12).

Если скорость реакции мала, зона реакции охватывает весь пограничный слой жидкости III и попадает в турбулентный поток жидкости IV. В этом случае скорость процесса зависит как от скорости диффузии в жидкой фазе, так и от скорости химической реакции. Для повышения скорости такого процесса, т.е. его интенсификации необходимо увеличить скорость диффузии реагента А в пограничном слое газа к поверхности раздела фаз, а также увеличивать скорость химической реакции.

Слайд 3.20до. Далее Слайд 3.21 от.

 

Рис. 3.12. Распределение концентраций реагентов реакции в пограничных слоях газа и жидкости химической реакции.

Химические процессы в системе газ (жидкость) –

Твердое тело.

К таким процессам относятся химические процессы между веществами, находящимися в различных фазах, горение топлива, окисление металлов кислородом воздуха, большое число химических процессов, протекающих на поверхности твердого катализатора.

Одной из особенностей процессов в системе газ (жидкость) – твердое тело – зависимость их течения от размеров и состояния поверхности раздела фаз, а также от скорости их относительного движения.

Другая особенность состоит (как и в предыдущем случае) в многостадийности этих процессов.